바이오인

 환경오염 물질 분해 마이크로바이옴 연구개발 동향 및 전망

한국생명공학연구원 합성생물학전문연구단 성봉현

 1. 개요

가. 환경오염 문제에 대한 심각성 증대

한국환경연구원이 실시한 2020년 국민환경의식조사에 따르면, 우리나라 국민은 ‘쓰레기/폐기물 처리 문제’, ‘과대포장에 따른 쓰레기 발생’을 우리나라가 직면한 대표적 환경문제로 인식했다(그림 1). 미세플라스틱의 심각성과 코로나19로 인한 일회용품 사용증가에서 비롯한 폐기물 이슈가 영향을 미친 것으로 추정된다. 유럽연합의 설문조사에서도 쓰레기/폐기물 문제는 기후변화, 대기오염과 함께 심각한 사회문제로 인식되고 있다(1). 2021년 말 Science지에서는, 2022년 주목해야할 과학기술 헤드라인의 하나로 ‘UN의 오염문제 논의’를 선정하였다(2)., 2022년 3월 전세계 175개국 협상 대표는 케냐 나이로비에서 열린 제5차 UNEA(the United Nations Environment Assembly)에서 2024년 말까지 세계 첫 플라스틱 오염 규제 협약을 만들기로 합의했다(3). 이 조약이 구체화될 경우 전세계 석유화학 기업과 경제에 커다란 파급 효과를 불러올 것으로 예상된다.

우리의 일상생활을 편하게 하기 위한 산업화의 결과로 방출된 수많은 종류의 오염물질들이 누적되어 이제는 역으로 생명체를 위협하는 환경문제들의 직접적인 원인이 되고 있다. 이 문제를 해결하기 위한 토양매립, 재활용, 열분해, 소각 등의 방법에 의한 오염정화대책은 단시간에 좋은 효과를 볼 수 있지만 2차 오염 문제를 초래할 수 있다. 반면 생물학적(특히 미생물) 처리방법은 장기간에 걸쳐 이루어지지만 독성물질들이 발생되지 않아 2차 오염문제를 줄일 수 있고, 친환경적이라는 장점을 가지고 있다. 미생물의 생태계 복원력은 수계，토양, 대기 및 여러 방면에 적용되고 있다. 수계의 경우 하수 처리장의 질소/인 및 악취 제거에 활용되며 유류오염 토양은 난분해성 물질을 탄소원으로 사용하는 미생물을 이용하여 처리한다(4). 또한 지구온난화로 인한 기후 변화에 영향을 미치는 이산화탄소 및 메탄을 미생물로 처리하는 시스템이 개발되고 있다. 국내에서도 환경미생물은행을 구축하고(5) 환경오염물질 제거에 활용가능한 미생물을 수집, 분양하는 등 미생물을 활용하여 환경오염물질을 분해하고자 하는 다양한 시도가 이뤄지고 있다.

[그림 1] 국민환경의식조사에 따른 우리나라가 직면한 가장 중요한 환경문제

출처 : 2020 국민환경의식조사, 한국환경연구원, 2021